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Accueil/Chimie/Loi de Henry

Loi de Henry

p = k_H c et dépendance de k_H(T) à ΔH ; courbe de solubilité c(T) à pression constante.

Gaz et solvant (dilution idéale)

298.15 K
1 atm
1
-14000

ΔH < 0 : k_H croît avec T, c à p constant diminue.

Raccourcis clavier

  • •R — cas O₂, 298 K, 1 atm

Mesures

k_H à T1.00000
c d’équilibre = p / k_H1.00000
d ln k_H / d(1/T) ≈ ΔH/R-1683.81 K

Panneau du bas : ln k_H vs T — plus raide si |ΔH| est plus grand ; la pente vs 1/T donne van ’t Hoff.

Graphiques

À propos du modèle

La loi de Henry, à la limite diluée, relie la pression partielle d’un gaz au-dessus de la solution à sa concentration d’équilibre (ou fraction molaire) dans le liquide. Sous la forme linéaire p = k_H c, d’où c = p/k_H. Le coefficient k_H dépend de la température : la dissolution a une contribution enthalpique, et l’on utilise une dépendance compacte de van ’t Hoff k_H(T) = k_ref exp((ΔH/R)(1/T − 1/T_ref)), ancrée à 298,15 K. Pour ΔH < 0 (dissolution exothermique), k_H croît avec T, donc c à p fixé diminue : l’eau froide dissout davantage le gaz. Les cas O₂, N₂, CO₂ ne fixent qu’une échelle pédagogique, pas des constantes de tables ; force ionique, pressions loin de 1 atm et équilibre des formes CO₂/hydrogénocarbonate ne sont pas pris en compte. On trace aussi ln k_H(T), pour voir l’effet de ΔH.

Public : Chimie générale : solubilité des gaz, océans, boissons gazeuses ; introduction au transfert de matière.

Notions clés

  • loi de Henry
  • constante de Henry
  • solubilité d’un gaz
  • équation de van ’t Hoff
  • pression partielle
  • solution idéale diluée

Comment ça marche

À la limite diluée, p = k_H c. La constante k_H(T) varie comme exp((ΔH/R)(1/T − 1/T_ref)) ; pour ΔH < 0, la solubilité c à p constant diminue à l’échauffement. Les cas O₂, N₂, CO₂ ne donnent que l’ordre de grandeur. Sur les graphes : c(T) au p choisi et ln k_H(T).

Formules

p = k_H(T) · c ⇒ c = p / k_H(T)
k_H(T) = k_ref · exp((ΔH/R)(1/T − 1/T_ref))

Questions fréquentes

Quelle forme de la loi de Henry est utilisée ici ?
p = k_H c, donc k_H a la dimension « pression / concentration » dans les unités choisies. Dans la littérature on trouve aussi H = p/x et c = k·p — pour comparer des nombres, il faut convertir explicitement les définitions.
Pourquoi les données de tables peuvent-elles ne pas coïncider ?
La salinité (corrections de type Setchenow), une pression élevée, des réactions en solution et les écarts à l’idéalité changent les activités. Le modèle est la limite idéale diluée.
Le ΔH du curseur est-il exactement l’enthalpie molaire partielle de dissolution ?
C’est un paramètre pédagogique : la pente ≈ ΔH/R dans les coordonnées ln k_H contre 1/T de ce modèle, et non un ajustement à l’expérience.